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高性能混凝土剪力墙结构基于位移的抗震设计

作　者: 杜文东
导　师: 梁兴文
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 结构工程
关键词: 高性能混凝土剪力墙结构基于位移的抗震设计位移延性系数曲率延性系数截面变形能力
分类号: TU398.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

基于性能的抗震设计方法的实用性研究已成为目前国际地震工程界的重要研究课题。钢筋混凝土剪力墙是一种广泛应用于房屋建筑的抗侧力结构构件。在高层及超高层建筑中使用高强混凝土剪力墙具有很多的优点。但是,由于高强混凝土的脆性及剪力墙本身变形能力较差,所以高性能混凝土剪力墙的抗震性能尤其是变形能力有待研究和改善。为此,本文做了如下工作: (1) 按性能设计理论,并在构件潜在的塑性铰区采用分段约束高强箍筋代替普通箍筋,设计了4个高性能混凝土剪力墙试件,进行了拟静力试验;分析了轴压比、约束箍筋数量及范围等因素对剪力墙的延性、耗能能力和破坏形态的影响。试验结果表明,根据轴压比和位移延性需求确定的分段约束箍筋数量和范围,可以明显改善高性能混凝土的脆性,使高性能混凝土剪力墙的延性指标达到设计要求。 (2) 利用矩形箍筋约束混凝土的应力一应变关系和平截面假定,建立了高强混凝土剪力墙截面曲率延性系数的计算方法。通过理论计算,研究了轴压比、端部约束箍筋数量等与剪力墙位变形能力的关系;在上述工作的基础上,提出了满足变形能力需求的剪力墙边缘约束构件配筋的实用方法。通过高强混凝土剪力墙的试验结果与计算结果的对比分析,表明本文提出的剪力墙截面曲率延性系数计算方法的可靠性和有效性。利用这种方法,可以通过计算配置剪力墙的横向钢筋,以满足结构对构件延性变形能力的要求。

全文目录

第1章绪论  8-19
  1.1 引言  8
  1.2 建筑结构抗震思想的演变历程及评析  8-12
  1.3 结构抗震设计方法的发展过程  12-17
  1.4 高性能混凝土的发展及应用前景  17-18
  1.5 本文的研究内容  18-19
第2章高性能混凝土剪力墙抗震性能实验研究  19-32
  2.1 引言  19
  2.2 试验概况  19-23
    2.2.1 试验目的及试件设计方法  19-20
    2.2.2 试件设计与制作  20-21
    2.2.3 试验装置与测试内容  21-23
  2.3 试验结果及分析  23-26
    2.3.1 试件破坏过程及破坏形态  23-25
    2.3.2 破坏机理分析  25-26
  2.4 剪力墙变形能力分析  26-31
    2.4.1 剪力墙横截面变形分析  26-28
    2.4.2 剪力墙位移延性分析  28-31
  2.5 结论  31-32
第3章钢筋混凝土剪力墙截面变形分析  32-50
  3.1 引言  32-33
  3.2 剪力墙截面曲率分析  33-44
    3.2.1 矩形箍筋柱约束混凝土  33-35
    3.2.2 高强约束混凝土应力-应变全曲线方程  35-38
    3.2.3 剪力墙构件截面曲率分析  38-44
  3.3 位移延性系数与曲率延性系数之间的关系  44-47
    3.3.1 由曲率计算变形  44
    3.3.2 位移延性系数与曲率延性系数之间的关系  44-47
  3.4 与实验结果的比较  47-50
    3.4.1 实验所用边缘约束构件纵筋HRB400的本构关系  47-48
    3.4.2 实验所用混凝土及约束混凝土的性能指标  48
    3.4.3 曲率延性系数的理论值  48-49
    3.4.3 曲率延性系数试验值与理论值的比较  49-50
第4章结语  50-52
  4.1 结论  50-51
  4.2 有待进一步研究的问题和建议  51-52
致谢  52-53
参考文献  53-55

高性能混凝土剪力墙结构基于位移的抗震设计

内容摘要

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